Tot el xassís del cotxe de Divergent3D està imprès en 3D. Va fer el seu debut públic a l'estand de SLM Solutions a Formnext 2018 a Frankfurt, Alemanya, del 13 al 16 de novembre.
Si teniu coneixements de fabricació additiva (AM), probablement esteu familiaritzat amb els broquets d'impressió 3D per a la plataforma de motors a reacció Leap de GE. La premsa empresarial cobri aquesta història des del 2012, ja que va ser, de fet, el primer cas ben difós de la AM en acció en un entorn de producció real.
Els broquets de combustible d'una sola peça substitueixen el que abans era un conjunt de 20 peces. També havia de tenir un disseny robust perquè estava exposat a temperatures de fins a 2.400 graus Fahrenheit dins del motor a reacció. La peça va rebre la certificació de vol el 2016.
Avui dia, GE Aviation té més de 16.000 compromisos per als seus motors Leap. A causa de la forta demanda, la companyia va informar que va imprimir el seu broquet de combustible imprès en 3D número 30.000 a la tardor de 2018. GE Aviation fabrica aquestes peces a Auburn, Alabama, on opera més de 40 peces metàl·liques de producció d'impressores Aviation3. Broquets de combustible impresos en D.
Els funcionaris de GE poden estar cansats de parlar de broquets de combustible, però va obrir el camí per a l'èxit AM de l'empresa. De fet, totes les reunions de disseny de motors nous comencen amb una discussió sobre com incorporar la fabricació additiva en els esforços de desenvolupament de productes. Per exemple, el nou motor GE 9X que actualment està en fase de certificació té 28 broquets de combustible i un altre exemple imprès en 3D és el redisseny del motor de combustió. mateix disseny durant uns 50 anys, i tindrà 12 peces impreses en 3D que ajuden a reduir el pes del motor en un 5 per cent.
"El que hem estat fent durant els últims anys és aprendre a fer peces fabricades additivament molt grans", va dir Eric Gatlin, cap de l'equip de fabricació additiva de GE Aviation, parlant a la multitud reunida a l'estand de la companyia a Formnext 2018 a Frankfurt, Alemanya., principis de novembre.
Gatlin va dir que l'acollida d'AM és un "canvi de paradigma" per a GE Aviation. No obstant això, la seva empresa no està sola. Els expositors de Formnext van assenyalar que hi havia més fabricants (OEM i Tier 1) a la fira d'aquest any que mai. els fabricants han liderat l'empenta per fer de la fabricació additiva una realitat a les botigues, a les empreses d'automoció i de transport. La tecnologia s'està mirant d'una manera nova. Una manera molt més seriosa.
En una conferència de premsa de Formnext, el vicepresident sènior de Ultimaker, Paul Heiden, va compartir detalls sobre com Ford va utilitzar les impressores 3D de la companyia a la seva planta de Colònia, Alemanya, per crear eines de producció per al Ford Focus. Va dir que la companyia va estalviar uns 1.000 euros per eina d'impressió en comparació amb la compra de la mateixa eina a un proveïdor extern.
Si els enginyers de fabricació s'enfronten a la necessitat d'eines, poden carregar el disseny al programari de modelatge CAD 3D, polir el disseny, enviar-lo a una impressora i imprimir-lo en poques hores. Els avenços en el programari, com ara la incorporació de més tipus de material, han ajudat a facilitar les eines de disseny, de manera que fins i tot "els sense formació" poden treballar amb el programari, va dir Heiden.
Amb Ford capaç de demostrar la utilitat de les eines i accessoris impresos en 3D, Heiden va dir que el següent pas per a l'empresa és abordar el problema d'inventari de peces de recanvi. En lloc d'emmagatzemar centenars de peces, s'utilitzaran impressores 3D per imprimir-les tal com es demanen. A partir d'aquí, s'espera que Ford vegi quin tipus d'impacte pot tenir la tecnologia en la producció de peces.
Altres empreses d'automoció ja estan incorporant eines d'impressió 3D de manera imaginativa. Ultimaker ofereix exemples d'eines que Volkswagen utilitza a la seva planta de Palmela, Portugal:
Produïda en una impressora 3D Ultimaker, l'eina s'utilitza per guiar la col·locació de cargols durant la col·locació de les rodes a la planta de muntatge de Volkswagen a Portugal.
Quan es tracta de redefinir la fabricació d'automòbils, altres pensen molt més. Kevin Czinger de Divergent3D és un d'ells.
Czinger vol repensar la forma en què es construeixen els cotxes. Vol crear un nou enfocament utilitzant modelatge informàtic avançat i AM per crear xassís més lleugers que els marcs tradicionals, que continguin menys peces, proporcionin un rendiment més elevat i siguin menys costós de produir. Divergent3D va mostrar el seu xassís imprès en 3D a l'estand de SLM Solutions Group AG a Formnext.
El xassís imprès a la màquina SLM 500 consta de nodes autofixants que s'ajusten tots després de la impressió. Els funcionaris de Divergent3D diuen que aquest enfocament del disseny i el muntatge del xassís podria estalviar 250 milions de dòlars en eliminar els costos d'eines i reduir les peces en un 75 per cent.
La companyia espera vendre aquest tipus d'unitats de fabricació als fabricants d'automòbils en el futur. Divergent3D i SLM han format una estreta associació estratègica per aconseguir aquest objectiu.
Senior Flexonics no és una empresa molt coneguda pel públic, però és un important proveïdor de components per a empreses de les indústries de l'automoció, el dièsel, la medicina, el petroli i el gas i la generació d'energia. Els representants de l'empresa es van reunir amb GKN Powder Metallurgy l'any passat per parlar de les possibilitats de la impressió 3D i tots dos van compartir les seves històries d'èxit a Formnext 2018.
Els components redissenyats per aprofitar l'AM són les vàlvules d'admissió i d'escapament per a refrigeradors de recirculació de gasos d'escapament per a aplicacions de camions comercials, tant dins com fora de la carretera. Flexonics avançat està interessat a veure si hi ha maneres més eficients de crear prototips que puguin suportar proves del món real i possiblement producció en massa. ositat de les peces metàl·liques.
Això últim és important perquè molts enginyers creuen que les peces per a determinades aplicacions de vehicles industrials requereixen una densitat del 99%. En moltes d'aquestes aplicacions, aquest no és el cas, segons el CEO d'EOS, Adrian Keppler, que el proveïdor i soci de tecnologia de màquines dóna fe.
Després de desenvolupar i provar peces fetes amb material EOS StainlessSteel 316L VPro, Senior Flexonics va trobar que les peces fabricades additivament complien els seus objectius de rendiment i es podien fabricar més ràpidament que les peces de fosa. Per exemple, el portal es pot imprimir en 3D en el 70% del temps en comparació amb el procés de fosa.
"Has de replantejar com es fan les peces", va dir Kepler. "Has de mirar la fabricació d'una altra manera.Això no són peces de fosa ni forja".
Per a molts a la indústria de l'AM, el sant grial està veient que la tecnologia guanya una adopció generalitzada en entorns de fabricació de gran volum. Als ulls de molts, això representaria una acceptació total.
La tecnologia AM s'utilitza per produir aquestes vàlvules d'entrada i sortida per a refrigeradors de recirculació de gasos d'escapament per a aplicacions de camions comercials. El fabricant d'aquestes peces prototip, Senior Flexonics, està investigant altres usos per a la impressió 3D a la seva empresa.
Tenint això en compte, els desenvolupadors de materials, programari i màquines estan treballant dur per oferir productes que ho permetin. Els fabricants de materials busquen crear pols i plàstics que puguin satisfer les expectatives de rendiment de manera repetible. Els desenvolupadors de programari intenten ampliar les seves bases de dades de materials per fer que les simulacions siguin més realistes. Els constructors de màquines estan dissenyant cèl·lules que funcionin més ràpid i tinguin més grans intervals de producció alhora. ment sobre el futur de la fabricació additiva en la fabricació del món real.
"He estat en aquesta indústria durant 20 anys i, durant aquest temps, vaig seguir escoltant: "Estem a punt d'aconseguir aquesta tecnologia en un entorn de producció".Així que vam esperar i vam esperar", va dir el director del centre de competències de fabricació additiva d'UL.va dir Paul Bates, gerent i president del grup d'usuaris de fabricació additiva. "Però crec que finalment estem arribant al punt en què tot convergeix i està passant".
Dan Davis és editor en cap de The FABRICATOR, la revista de fabricació i conformació de metalls de circulació més gran de la indústria, i les seves publicacions germanes, STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal i The Welder. Ha estat treballant en aquestes publicacions des de l'abril de 2002.
L'Informe Additiu se centra en l'ús de tecnologies de fabricació additiva en la fabricació del món real. Els fabricants actuals utilitzen la impressió 3D per fabricar eines i accessoris, i alguns fins i tot utilitzen AM per a treballs de producció de gran volum. Les seves històries es presentaran aquí.